¿Qué es el valor de expectativa?
El valor de expectativa es el valor promedio de una variable desconocida obtenida de una gran cantidad de experimentos. Cuando se realiza un experimento o medición varias veces, se espera que el resultado de esos experimentos varíe. Un valor de expectativa simplemente predice el promedio ponderado para todos esos valores. Es un concepto que se usa comúnmente en la física cuántica, así como en las estadísticas.
El promedio ponderado de todos los resultados posibles se calcula tomando cada variable potencial y multiplicándola por su probabilidad. Todos estos valores se suman y dividen por el número de probabilidades o posibles resultados. Una ilustración simple es el volteo de una moneda. Existe una probabilidad del 50 por ciento de que un FLIP resulte en una cabeza y una probabilidad del 50 por ciento de que resulte en una cola.
En este escenario hay dos resultados posibles. Cada resultado potencial se multiplica por 0.50. Agregar estas dos cifras junta un total de 1.00, que luego se divide por dos. ElSin embargo, el valor esperado para un lanzamiento de monedas es de 0.50.
La mayoría de los cálculos que involucran el valor de expectativa son más complejos que un lanzamiento de monedas. Por lo general, implican una variedad de posibilidades y probabilidades ponderadas. Un valor de expectativa es simplemente una predicción. No puede calcular un resultado real, sino solo la media o promedio de esos resultados.
A menudo, los tamaños de muestra se utilizan para predecir los resultados de las poblaciones más grandes. Al calcular el valor de expectativa de un tamaño de muestra, se supone que su media es igual al promedio de la población más grande. Los tamaños de muestra son representaciones más pequeñas de poblaciones completas y se usan, ya que no es factible probar o medir cada variable que existe.
Siempre existe la posibilidad de que el resultado real de un experimento se desvíe bruscamente del promedio. La mayoría de las veces, aproximadamente la mitad de esos valores estarán por encima del Mean o valor de expectativa. La otra mitad caerá por debajo de la media. Con las poblaciones que están sesgadas hacia la izquierda de la media, una mayor proporción de los valores del experimento reales estará por debajo de la media. Para las poblaciones que están sesgadas a la derecha, la mayoría de los valores reales estarán en algún lugar por encima de la media.
En términos de física cuántica, el valor de expectativa es la cantidad promedio de energía que se puede esperar que tenga un gran grupo de partículas de átomos. La carga de energía se refiere a la posición de la órbita de la partícula. Dicta el número de grados, es probable que esas partículas se muevan en respuesta a fuentes externas de energía o campos magnéticos. El valor de expectativa de la energía reflejaría una cantidad promedio de movimiento esperado en un grupo de partículas.